实验指导书
压电式压力传感器的静态标定
一、实验目的：
1、熟悉记忆示波器和电荷放大器使用方法；
2、用活塞式压力计标定传感器的电荷灵敏度系数；
二、实验所涉及的一些基本原理：
1、理想数学模型：
准静态载荷（输入信号特征频率远低于传感器固有频率）：输入（压力）和
输出（电荷）近似成线性关系(石英压力传感器的线性度较好)；
动态载荷（输入信号特征频率接近甚至高于传感器固有频率）：二阶线性系
统模型。
2、真实情况和数学模型之间的偏差：
电荷泄漏：理想模型认为传感器绝缘电阻为无穷大，而真实传感器的绝缘电
阻并非无穷大（石英晶体：10
13
Ω；压电陶瓷：10
10
Ω），必将导致一定程度的电
荷泄漏；另一方面，电荷放大器为了对传感器的微弱信号进行放大，必然要从传
感器中取一定电流，从而增加了传感器电荷的泄漏。所以通常的电荷放大器的输
入级都具有极高的输入阻抗，并要求设备防潮，以避免由于受潮带来的阻抗下降。
但是，由于外加压力而产生的电荷量很少，即使少量的电荷泄漏也会对输出信号
造成明显的影响，该影响不可忽略。
电荷放大器的频率响应：对于静标试验，输入载荷的特征频率很低，故对二
次仪表（电荷放大器）的低频响应有较高的要求，否则经过二次仪表的高通滤波，
信号将会失真,因此，电荷放大器做定标时，要将下限频率调到较低的数值。
噪声：由于本实验采用的传感器量程很大（100 bar ～ 300 bar），而实际载
荷只有数个大气压，必然导致得到的信号信噪比较低。但实验表明，以如此小的
压力加载，输出信号的噪声幅值依然较小，可以接受。
